Аппаратура для геофизических исследований в скважинах

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

/

isa.. )

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.. )1 (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 020876 (21) 2391659/18-25 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.0678.Бюллетень № 21 (45) Дата опубликования описания110578

2 (51) М. Кл.

Е 21 В 47/12

Госудерстееннюй ноннтет

Сеаетв Мнннстрае СССР

l30 делам изоеретений и открытий (53) УДК550.837.

622.241(088.8) (72) Авторы изобретения

В.М.Аванесов, Е.М. Арм, В.И. Балаев, Д.Ф. Беспалов, П.Н.Гуров, Д.В.Гусаров, A.Ë„Èëüèíñêèé, Б.Э.Мецгер, С.С.Мухин, В.И.Пятахин, A.А.Печков, Б.С.Юдин и М.С.Иихман

pl) ЗаяВятЕЛЬ Всесоюзный научно-исследовательский институт ядерной геофизики и геохимии (54) АППАРАТУРА ДЛЯ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ

В СКВАЖИНАХ

Изобретение относится к области r еофизического приборостроения и предназначено для проведения геофизических исследований s скважинах.

Известна аппаратура для геофизических исследований в скважинах, состоя1цая из .скважинного прибора, каротажноzo кабеля, усилителя, кодирующего устройства и регистрирующего устройства.

При использовании такой аппаратуры иэ- lp

-за малой пропускной способности стандартных бронированных каротажных кабелей объем информации, получаемой в скважиином приборе, поступает в наземную регистрирующую аппаратуру со эна- 1я чительники потерями и искажениями.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является гамма-спектрометр СГСЛ-2, содержащий скважинный прибор с датчиком, предусилителем, пре-QQ обраэователем напряжение-ток, формирователем длительности информационного импульса с сохранением амплитуды, дис. криминатором, двумя одновибраторами; каротажный кабель и наземную панель с 26 кодирующим и регистрирующим устройствами.

Однако зта аппаратура обеспечивает передачу импульсных сигналов с необходимой точностью лишь до загрузок 3 ° 10 30 имп/с. При этом длина кабеля не должна превышать 3 км, предельная температура работы скважинного прибора 60 С. Отмеченные недостатки не позволяют широко использовать названную аппаратуру для гамма-спектрометрии скважин на нефтяных и газовых месторождениях . Кроме того, усложненная .структура электронной схемы скважинного прибора не позволяет выполнить его термоустойчивьм.

В технике связи для компенсации искажений формы сигналов, возникающих в тракте передачи, применяют амплитудные выравниватели, представляющие собой пассивную Т-образную перекрытую схему.

Такие выравниватели обеспечивают минимальные искажения в диапазоне частот до 30 кгц при перекосе характеристики затухания тракта до 1 неп. Исполъэование-цодобных.выравнивателей для устранения искажений импульсных сигналов в канале телеметрии геофизической аппаратуры, например при проведении ядерно-геофизических исследований в скважинах, невозможно ввиду резкого уменьшения отношения ™ сигнал-шум иэ-за большого перекоса характеристики.затухания каротажного кабеля в полосе частот транслируемых сигналов.

609878 станавливается промежуточным усилителем. Требуемое отношение сигнал/шум гарантируется фильтрами типа я ион с согласующими полуэвенвями типа N. В результате на выходе выравнивателя 5 сигналы по форме, длительности и при необходимости по амплитуде совпадают с сигналами на входе каротажного кабеля, тем самым практически исключается влияние кабеля на транслируемые

0 загрузки. Это дает возможность осуществлять неискаженную регистрацию спектров гамма-излучения при проведении скважинных исследований методами естественной радиоактивности, наве5 денной активности и радиационного захвата в диапазоне загруэок до (10-16) имп/с и длинах используемого кабеля до

6 км.

На фиг,. 2 приведены гистограммы

QQ спектров естественной радиоактивности, полученные на модели пластов с кабелем длиной 6 км: а — на входе кабеля, б на выходе кабеля; в — на выходе амплитудного выравнивателя.

Изобретение позволяет существенно упростить функциональную и принципиальную схемы геофизической аппаратуры, в частности ее скважинную часть, и, следовательно, повысить ее надежность при одновременном повышении точности регистрации параметров измеряемых физических полей в скважине за счет увеличения объема регистрируемой информации ° Простота схемного решения скважинного прибора позволяет изготовить термоустойчивый вариант для температур в скважине 150 С и выше.

Формула изобретения

Целью изобретения является повьмеНие надежности аппаратуры и увеличение объема регистрируемой информации при существенном упрощении схемы скважинноvo прибора.

Поставленная цель достигается тем, что перед усилителем наземной панели включен амплитудный выравниватель, выполненный в виде последовательно соединенных звеньев, состоящих из Т-образной мостовой схемы, фильтра низкой ча- I стоты типа к и п с согласующими полузвеньями типа m и усилителя. Число таких звеньев пропорционально длине каротажного кабеля. Коэффициент пере,цачи мостовых схем соответствует в за- ) данной полосе частот передаваемых сигНалов обратному коэффициенту передачи каротажного кабеля, а фильтры типа К и щ обладают прозрачностью в укаэанной полосе с затуханием вне ее. Восстановление необходимого уровня амплитуды сигналов после прохождения через фильтры осуществляется с помощью усилителе.й .

Предложенная аппаратура позволяет исправить перекос характеристики затухания каротажного кабеля до 13 неп в полосе частот до 500 мГц. Становится возможным построить тракт передачи с каротажным кабелем длиной до 6 км, обладающий верхней граничной частотой иропускания 500 кГц при верхней граничной частоте используемого кабеля около

10 кГц.

На фцг. 1 представлена структурная схема аппаратуры для геофизических ис-. З> следований скважин.

Скважинный прибор 1; состоящий иэ датчика 2, преобразующего регистрируемые параметры измеряемого поля в электрические сигналы, и предусилителя 3, 40 через линию связи - каротажный кабель

4 подключен к амплитудному выравнивателю 5, который состоит иэ последовательно соединенных т-образных мостовых схем, фильтров низкой частоты типа к 45 и М с согласующими полузвеньями типа щ и усилителей. После выравнивателя .подключены усилитель 6, кодирующее устройство 7 и регистрирующее устройство

8. 50

Аппаратура работает следующим образом.

Сигналы с датчика 2 через предусилитель 3 поступают на вход каротажного кабеля 4. Проходя по кабелю, сигналы искажаются по форме и амплитуде вследствие их взаимного наложения. С выхода кабеля сигналы поступают на вход

Т-образной мостовой схемы выравнивателя 5. После прохождения мостовой схемы в спектральной плотности сигнала под-;60 черкиваются составляющие высоких частот вследствие ослабления составляющих ивэких частот. Ампяитуда сигналов восустройство.для геофизических исследований в скважинах, содержащее .скважинный прибор с датчиком и предусилителем, каротажный кабель н наземную па- нель с усилителем, кодирующим и регист; рирующим устройствами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения

его надежности увеличения объема регистрируемой информации, перед усилителем наземной панели включен амплитудный выравниватель, выполненный в виде последовательно соединенных звеньев, состо-. ящих иэ Т-образной мостовой схемы, фильтра низкой частоты и усилителя, причем число таких звеньев пропорционально длине каротажного кабеля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Брагин A.A. и др. Скважинный гамма-спектрометр СГСЛ-2, сб. Геофизическая аппаратура, вып. 56, Л., Недра, 1974 .

2. Зисман А.A. и др. Аппаратура уплотнения воздушных линий В3-3. М., 1966, 609878 с ю50 к50

<0О

Ф М . 50 h, кiгм

Фие. 2

Составитель В. Трофимов

Тех A. Богдан Ко екто Н.Ковалева

P акто Т.О лоВская

Закаэ 2982/25 Тираж 734 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам иэобретений и открытий

113035 Москва X-35 Ра скаЯ наб. д. 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4